Резервуар для сбора и подготовки нефти Советский патент 1986 года по МПК B65D90/30 B65D88/34 

Изобретение относится к борьбе с потерями углеводородов и охране окружающей среды при сборе и подготовке нефти преимущественно на нефтедобывающих предприятиях.

Цель изобретения - повышение надежности резервуара за счет обеспечения непотопляемости покрытия.

На фиг. 1 схематично изображен перспективный вид резервуара для сбора и подготовки нефти; на фиг. 2 - плавающее покрытие, вид сверху; на фиг. 3 - сектор понтона, общий вид; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 3 (с различным типом торцовых пазов); на фиг. 6 - узел I на фиг. 1; на фиг. 7 - узел II на фиг. 1; на фиг. 8 - резервуар для сбора и подготовки нефти, общий вид; на фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 8; на фиг. 10 - узел III на фиг. 8; на фиг. 11 - сектор плавающего покрытия, вид сверху.

Резервуар для сбора и подготовки нефти содержит цилиндрический корпус 1, в котором помещено плавающее покрытие 2, состоящее из отдельных секторов, которые могут быть выполнены трапецеидальной формы. Каждый сектор 3 состоит из каркаса 4, на котором прикреплены металлические сетки 5, служащие для снятия статического электричества и повыщения прочности эластичного покрытия 6, расположенного между ними. Каждый сектор своим большим основанием закреплен на оси, представляющей собой кольцо 7, расположенное эквидистантно по окружности корпуса 1.

В качестве плавающего кольца 7 могут использоваться различные конструкционные материалы, например трубы.

Сетка 5 каждого сектора соединена сваркой с кольцом 7. Для обеспечения плавучести секторов к кольцу 7 прикреплены поплавки 8, изготовленные, например, из плиточного пенопласта. В торцах другой части секторов (усеченные верщины) выполнены пазы 9 (по меньшей мере один), расположенные ниже ватерлинии, и укреплены поплавки 10.

Место установки поплавка 10 и процент уменьшения его коэффициента плавучести (отношение части массы сектора, действующей на поплавок, к величине его погружения) определяется расчетным путем, исходя из необходимости создания уклона сектора к центру резервуара. Такой наклон элемента понтона обеспечивает стекание продукта с поверхности сектора при случайном его попадании. Ось симмметрии поплавка 10 совпадает с осью симметрии сектора. Общий коэффициент плавучести сектора должен обеспечивать зазор между эластичным покрытием и зеркалом испарения жидкости.

Место расположения пазов в боковых поверхностях секторов определяется, исходя из их конкретных геометрических размеров при соблюдении следующего равенства:

РХФ (м,-м„),

где Р -заданный перепад давления на элементе при начале его проворачивания,

MC -общая масса сектора над поверхностью жидкости, кг;

ф - площадь поверхности сектора, лежащей от оси 7 к центру резервуара (площадь заштрихована, фиг. 11);

М„ -масса широкой части сектора над

0поверхностью жидкости, лежащая

от оси 7 к боковой поверхности

резервуара, кг (не заштрихована,

фиг. li).

Условия начала проворачивания сектора при накоплении под ним газа даны без учета 5 возникновения выталкивающей силы при погружении широкой части сектора, чения общей массы сектора над поверхностью жидкости и возникновения сил трения между боковыми поверхностями сектора Q и жидкостью. В общем случае прямая, соединяющая пазы, проходит между центром тяжести сектора и торцом его широкой части. Перепад давления, действующий на сектор, определяется из условий прочности эластичного покрытия и выбирается максимально 5 возможным.

Для предотвращения опускания понтона при сливе жидкости, а также для удобства монтажа в резервуарах, не содержащих нагревательные элементы, могут быть использованы тяги И, которые прикреплены 0 к крыше резервуара. Количество тяг выбирают исходя из допустимой сосродоточен- ной нагрузки на крыщу резервуара, удобства монтажа понтона. Диапазон изменения уровня жидкости, поступающей по распределителю 12, в сырьевых и технологических ре- зервуарах практически постоянен, вследствие наличия в таких резервуарах переточной трубы 13. Поэтому длина тяг 11 при эксплуатации резервуара незначительна и не должна превышать расстояние от крыщи д резервуара до уровня слива переточной трубы более чем на 0,5 м. Для крепления тяг 11 служат трубки 14 со щтифтами 15 и пробками 16. Концы тяг имеют петли с кольцами 17 для соединения их со средствами подъема. В качестве средства подъема 5 может быть использовано специальное приспособление в виде ворота 18, тросик которого заканчивается крюком для его присоединения к кольцу 17.

Для ограничения угла проворачивания 0 секторов 3 вокруг оси 7 и сокращения величины уноса капельной жидкости при прорывах газовых пузырей на центральной стойке 19 может быть установлен конус 20 (фиг. 8 и 10) с эластичной гофрированной юбкой 21, выполненной из газопроницаемого 5 тканевого материала.

Для предотвращения зацепления секторов один относительно другого расстояние между основанием конуса и поверхностью

покрытия не должно быть более, чем высота выступающей части сектора над уровнем жидкости.

Плавающее покрытие монтируют в резервуаре, не содержащем нагревательных элементов, в следующей последовательности.

Плавающее покрытие в разобранном виде (поплавки, кольцо жесткости, рейки секций, металлическая сетка) транспортируется к резервуару. Резервуар овобождают от нефтепродуктов и дегазируют для огневых работ. Через патрубки 14 отпускают тяги 11, кольца 17 которых соединяют с крюками тросиков воротов. Сборку плавающего покрытия начинают с монтажа кольца 7, которое затем подвешивают на тросиках к крыще резервуара на высоте одного метра от днища или от специально изготовленного настила. После сборки короба сектора его закрепляют на кольце 7, покрывают металлической сеткой 5 и эластичным покрытием 6.

В качестве эластичного покрытия может использоваться бензомаслостойкая прорези- ненная ткань, синтетические пленки, например полиамидная пленка ПК-4. Сетку через проводник соединяют с кольцом 7.

Сектор, в который проходит переточная труба, закрывается частично и выполняется с небольщой эффективной площадью. После окончания сборки секторов и соединения их усеченных верщин между собой понтон поднимается за кольцо 7 и за торцы узкой части одновременно из нескольких точек крыщи при помощи воротов и тросиков, закреплен- ных за кольца 17 и тяги 11. После подъема плавающего покрытия через петли тяг 11 продевается щтифт 15 и герметизируют патрубки 14 пробками.

Монтаж плавающего покрытия в резервуаре, не содержащем нагревательного эле- мента, может происходить через смотровой и световые люки, так как сами секторы понтона могут собираться внутри резервуара.

Монтаж плавающего покрытия в резервуаре, содержащем нагревательные элементы 22 (фиг. 8) на примере резервуара объ- емом 1000 м, осуществляется следующим образом.

В нижней части резервуара по его периметру устанавливают опоры 23, величина которых больще высоты нагревательных элементов. Сверху опор монтируют раму из уголка 24 и на той же высоте на центральной стойке 19 устанавливают опорное кольцо 25. В первом и втором поясах резервуара слева от переточной трубы 13 вырезают монтажный люк размером 1500 X 3200. На кры- ще резервуара над центром монтажного люка на расстоянии 2,5-3,0 м от края крыщи монтируют подъемное устройство, состоящее из патрубка 14 и ворота 18. Каждый сектор плавающего покрытия собирают отдельно вне резервуара.

Сборка плавающего покрытия внутри резервуара происходит в следующей последовательности.

Собранный сектор своей узкой торцовой частью вдвигается в монтажный люк. Через патрубок 14 опускается трос 26, конец которого закрепляется к сектору. Одновременно с вращением рукоятки ворота 18 осуществляется протаскивание сектора внутрь резервуара. В конце протаскивания сектор занимает вертикальное положение. Сектор поднимается вверх на высоту 2,7 м от днища резервуара (над нагревательными элементами) и его щирокая торцовая часть укладывается на опорную раму 24, а узкая часть на опорное кольцо 25. Трос,отсоединяется от сектора, который затем перемещается по часовой стрелке в сторону переточной трубы на расстояние 0,3-0,5 м от нее. В боковые пазы сектора устанавливаются трубчатые оси 7, к которым приваривается проводник металлической сетки 5. Подобным образом устанавливаются и все остальные секторы. Участки труб осей секторов соединяются между собой. К трубе в четырех противоположных точках приваривается заземляющий провод, противоположные концы которого привариваются к крышке резервуара.

Резервуар работает следующим образом.

Поступающая в резервуар водонефтяная эмульсия в результате снижения скорости по сечению аппарата, действия деэмульга- торов, а в некоторых случаях и нагрева, разрушается, что приводит к отделению воды от нефти. Нефть поднимается в верхнюю часть резервуара и выводится через переточную трубу 13.

При достижении давления свободного газа, выделивщегося из нефти под сектором, выще определенного предела, получаемого соотношением массы сектора и его площади, сектор поворачивается вокруг кольца 7 и выпускает излишки газа через пазы в своей торцовой части. В случае больщой скорости газа (прорыв газовых пузырей) происходит «захват жидкости, которая при выпуске из торца сектора отбивается на конусе 20. Сухой газ, не содержащий капельной жидкости,уходит через юбку 21. Величина угла проворачивания сектора вокруг оси 7 определяется расстоянием между нижней частью конуса 20 и поверхностью узкой части сектора. В общем случае для предотвращения зацепления секторов это расстояние не должно быть больще величины их погруженной части.

Плавающее покрытие подобной конструкции закрывает зеркало испарения нефти примерно на 95-97%, что приводит к существенному снижению интенсивности испарения. Основным преимуществом предлагаемого устройства перед известными является то, что данное плавающее покрытие можно эксплуатировать в жидкостях, содержащих свободный газ. Это достигается тем, что сами части плавающего покрытия (секторы) выполняют роль клапанов, выпускающих

1232589 56

газ с отбивкой его от капельной жидкости. вательные элементы, которые значительно Простота монтажа плавающего покрытия усложняют сборку плавающих покрытий в резервуарах, имеющих внутри себя нагре- других конструкций.

Фиг.2

А 10

В ид 5

ФигМ

,/

Фиг. 5

i

fa

16 Щ

15

да

Фиг.6

Фиг.7

в-в

Фиг..8

Фиг.9

Фиг.

Фиг.П

Редактор М. Бланар Заказ 2508/22

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам Vj3o6peTeHHU и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Шипов

Техред И. ВересКорректор И. Муска

Тираж 713Подписное